CN108863317A - 一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 - Google Patents
一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108863317A CN108863317A CN201710322671.3A CN201710322671A CN108863317A CN 108863317 A CN108863317 A CN 108863317A CN 201710322671 A CN201710322671 A CN 201710322671A CN 108863317 A CN108863317 A CN 108863317A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorescence
- composite ceramics
- ceramics
- fluorescence composite
- sintering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 165
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 72
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 79
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 12
- 238000002490 spark plasma sintering Methods 0.000 claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 11
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 15
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 15
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 14
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 11
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 10
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 8
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 8
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 8
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 8
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 8
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 8
- -1 phosphate ester Chemical class 0.000 description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 6
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- UCVPKAZCQPRWAY-UHFFFAOYSA-N dibenzyl benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)OCC=2C=CC=CC=2)C=1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 UCVPKAZCQPRWAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 208000021760 high fever Diseases 0.000 description 1
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/44—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3286—Gallium oxides, gallates, indium oxides, indates, thallium oxides, thallates or oxide forming salts thereof, e.g. zinc gallate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6565—Cooling rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
- C04B2235/6581—Total pressure below 1 atmosphere, e.g. vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/666—Applying a current during sintering, e.g. plasma sintering [SPS], electrical resistance heating or pulse electric current sintering [PECS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9646—Optical properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用，所述荧光复合陶瓷包括连续基质Al2O3、以及弥散分布于所述连续基质Al2O3中的至少一种荧光结晶颗粒，所述荧光结晶颗粒的化学式为Y3‑x‑y‑zCexLuyGdzAl5‑aGaaO12，其中0＜x＜0.3，0≤y＜3，0≤z＜1，0≤a＜0.1。本发明提供的烧结方法工艺简单、快速，烧结温度低，易于批量化生产。本发明所设计制备的荧光陶瓷及其合成方法对于促进大功率、高亮度固态照明的产业化发展具有重大意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种高热导率的荧光复合陶瓷及其制备方法，以及它在大功率、高亮度固态照明领域的应用。
背景技术
固态照明技术以节能、环保、全固态等优点被认为是二十一世纪的新型绿色能源而呈现快速发展态势。固态照明技术主要是利用紫外或者蓝光的半导体芯片激发荧光材料转换为其他可见光，并通过适当的混光技术而实现。为了将这一技术应用于诸如汽车前照大灯、航空照明、便携式高亮度投影仪、影院放映机、大尺寸多媒体公共显示屏等高端产品中，大功率、高亮度的固态照明成为该技术领域的发展趋势，这无疑对荧光材料的热性能提出了更高的要求。目前商用固态照明主要通过点胶封装实现，其中荧光粉需与有机硅胶等混合、并均匀涂敷在芯片的表面，然而，有机硅胶在长时间热辐射环境下极易发生黄化、甚至碳化，造成光衰和色偏等问题，严重影响了器件的可靠性和使用寿命。对于大功率和高亮度的照明器件而言，其入射功率密度更大，辐射能量更强，荧光材料无疑将会面临更加严峻的热辐射问题。
为了解决有机硅胶在高温环境下工作能力差的问题，远程封装技术应运而生，即半导体芯片和荧光材料保持一定距离的封装技术，继而，国内外掀起了荧光玻璃和荧光陶瓷的研究热潮，它们兼具封装材料和发光材料的双重角色，用于远程封装固态照明。荧光玻璃通常是由荧光粉体与玻璃粉体的混合物在较低温度下(例如600～800℃)共烧形成的透明玻璃；其中，玻璃基质的选择需要十分慎重，不仅要求玻璃基质和荧光粉的折射系数接近，而且要避免荧光颗粒与玻璃基质在烧结过程中发生界面反应，导致发光颗粒表面被破坏；此外，还要尽量减少玻璃基质中的有害元素进入发光颗粒晶格中、从而产生发光淬灭(参见非专利文献1)。相比较于荧光玻璃，通过将荧光粉体直接烧结成为致密的荧光陶瓷，不仅能解决上述问题，而且与玻璃相比，陶瓷的热导率有极大的提高，更有希望应用于大功率、高亮度的固态照明(参见非专利文献2)。
目前虽然已有多篇关于Ce活化的钇铝石榴石(YAG)和镥铝石榴石(LuAG)荧光陶瓷的文献报道，但是由于该氧化物陶瓷体系的理论热导率仅为9～14Wm-1K-1(参见非专利文献3～4)，因此，直接烧结得到陶瓷的热导率并不十分理想，与大功率、高亮度固态照明的实际应用仍有差距。例如：韩国成均馆大学的Ji通过选用MgO作为烧结助剂制备得到致密的LuAG:Ce绿色荧光陶瓷，其热导率仅为4～5Wm-1K-1(参见非专利文献5)。
根据Maxwell-Garnet模型，复合材料的热导率随其中连续相的热导率的增加而增大(参见非专利文献6)，因此，通过制备复合陶瓷有望提升荧光陶瓷的热导率。另一方面，通过选择特殊的成型方法直接制备得到厚度较薄的荧光陶瓷，可以最大程度地改善实际应用中荧光材料的散热问题。然而，目前还鲜有关于高热导率荧光陶瓷的微观结构设计和薄片荧光陶瓷制备方法的报道(参见专利文献1-6)，这也是本发明拟解决的关键技术问题。
现有技术文献：
[非专利文献1]D.Q.Chen,et al“J.Eur.Ceram.Soc.”2015；35:859-869.；
[非专利文献2]M.Raukas,et al“ECS J.Solid State Sci.Tech.”2013；2(2):R3168-3176.；
[非专利文献3]N.P.Padture,et al“J.Am.Ceram.Soc.”1997；20:1018-1020.；
[非专利文献4]P.H.Klein,et al“J.Appl.Phys.”1967；38:1603-1607.；
[非专利文献5]E.K.Ji,et al.“J.Mater.Chem.C”2015；3:12390-12393.；
[非专利文献6]J.P.Angle,et al.“J.Am.Ceram.Soc.”2013；1-8.；
[非专利文献7]I.Pricha,et al.“J.Ceram.Sci.Tech.”2015；06(01):63-68.；
[专利文献1]PCT/US2015/036256；
[专利文献2]PCT/US2014/029092；
[专利文献3]PCT/US2011/023026；
[专利文献4]US 20150078010A1；
[专利文献5]US 20130280520A1；
[专利文献6]US 20100207065A1。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种荧光陶瓷及其制备方法和应用。
一方面，本发明提供了一种荧光复合陶瓷，，所述荧光复合陶瓷包括连续基质Al2O3、以及弥散分布于所述连续基质Al2O3中的至少一种荧光结晶颗粒，所述荧光结晶颗粒的化学式为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12，其中0＜x＜0.3，0≤y＜3，0≤z＜1，0≤a＜0.1。
本发明针对大功率、高亮度固态照明技术，通过荧光陶瓷微结构的设计，将至少一种Ce掺杂的钇铝石榴石基荧光颗粒(荧光结晶颗粒)弥散分布在高导热的Al2O3连续基质中，从而改善荧光陶瓷的热性能。具体来说，荧光结晶颗粒为在具有与钇铝石榴石(Y3Al5O12)相同的晶体结构中掺杂稀土元素Ce而形成，其化学式为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12，其中0<x<0.3，0≤y<3，0≤z<1，0≤a<0.1；而不发光的Al2O3连续基质充当荧光结晶颗粒的载体，荧光结晶颗粒则弥散分布在连续的Al2O3基质中。由于复合材料的热导率随其中连续相热导率的增加而增大，考虑到Al2O3相(32-35Wm-1K-1)具有比YAG相(9-14Wm-1K-1)更高的热导率，且两者热膨胀系数接近，不发生化学反应，因此，弥散在Al2O3基质中荧光颗粒会保持初始粉体优异的光学性能，同时整体复合陶瓷会因为Al2O3基质的存在而具有较大的热导率。
较佳地，所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为23～60wt％，具体地，从提高荧光陶瓷单位面积的发光强度的角度考虑，荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量应大于40wt％；从提高复合陶瓷的热导率角度考虑，荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量应小于40wt％；综合热导率和发光性能两方面考虑，本发明所述复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量优选范围为23～60wt％。较佳地，所述荧光结晶颗粒的粒径为1～20μm。
较佳地，所述荧光复合陶瓷在440～470nm的蓝光激发下发出峰值波长在520～580nm范围的宽带发射光谱。
较佳地，所述荧光复合陶瓷的相对密度大于80％。
较佳地，所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为为23～39wt％所述荧光复合陶瓷的热导率为15～33Wm-1K-1。
较佳地，所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为41～60wt％，所述荧光复合陶瓷的发光强度保持为原始粉体的90％以上。
第二方面，本发明还提供了一种如上述荧光复合陶瓷的制备方法，包括：
以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，预成型形成素坯；
将所得素坯经过放电等离子体快速烧结，得到所述荧光复合陶瓷；
所述放电等离子烧结的温度为1300～1600℃，保温时间为3～10分钟，单轴压力20～80MPa。
较佳地，所述放电等离子烧结的升温速率为100～400℃/分钟，烧结完毕后降温速率为10～300℃/分钟。
第三方面，本发明还提供了一种上述荧光复合陶瓷的制备方法，包括：
以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，预成型形成素坯；
将所得素坯经过热压烧结，得到所述荧光复合陶瓷；
所述热压烧结的温度为1300～1600℃，保温时间为1～10小时，烧结压力为20～80MPa。
第四方面，本发明还提供了一种如上述述荧光复合陶瓷的制备方法，包括：
以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，预成型形成素坯；
将所得素坯经过脱粘后，于保护气氛或者真空条件中1300～1600℃下煅烧1～10小时，得到所述荧光复合陶瓷。
较佳地，所述素坯预成型的方式为干法成型或湿法成型；
所述干法成型为干压成型和/或冷等静压成型，所述湿法成型为注浆成型和/或流延成型。
又，较佳地，所述干压成型的压力为10～40MPa，所述冷等静压成型的压力为150～250MPa。
又，较佳地，所述湿法成型包括：以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，再加入分散剂、粘结剂和塑性剂，预成型形成素坯；
所述分散剂为磷酸酯、蓖麻油和蓖麻油磷酸酯中的至少一种，加入量为Y3-x-y- zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体总质量的2～5wt％；
所述塑性剂为邻苯二甲酸苄酯、聚乙二醇和乙二醇中的至少一种，加入量为Y3-x-y- zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体总质量的5～8wt％；
所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、聚丙烯酸甲脂和乙基纤维素中的至少一种，加入量为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体总质量的5～8wt％。
又，较佳地，在煅烧之前，将所得素坯进行脱粘，所述脱粘为以2～5℃/分钟的升温速率升温450～650℃并保温5～15小时。
上述方法中，较佳地，所述Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉的粒径为微米级，所述Al2O3粉体的粒径为亚微米或纳米级。所述Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉的粒径为1～20微米，所述Al2O3粉体的粒径为0.1～0.7μm。
上述方法中，较佳地，将所得荧光复合陶瓷置于空气或氧气气氛中，在1000～1200℃下热处理5～20小时。
第五方面，本发明还提供了一种包括上述荧光复合陶瓷的照明器具，具体包括激发光源、以及上述荧光复合陶瓷。所述激发光源为发射波长在440～470nm的蓝光发光元件。也就是说，所述照明器具还包括依靠440～470nm的激发光而在520～580nm的波长范围具有发射峰的荧光复合陶瓷，并通过混光技术实现高亮度的白光。
本发明提供的荧光复合陶瓷(荧光陶瓷)具有优异的热稳定性，高的热导率和外量子效率。本发明提供的烧结方法工艺简单、快速，烧结温度低，易于批量化生产。本发明所设计制备的荧光陶瓷及其合成方法对于促进大功率、高亮度固态照明的产业化发展具有重大意义。
附图说明
图1为实施例1制备的荧光陶瓷的XRD图谱；
图2为实施例2制备的荧光陶瓷的热淬灭性能；
图3为实施例3制备的荧光陶瓷抛光表面的微观结构；
图4为实施例4制备的荧光陶瓷的发射光谱；
图5为实施例5制备的荧光陶瓷的热导率数据；
图6为实施例1-5制备的荧光陶瓷用于大功率的白光LED照明或者激光照明的示意图。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
本发明制备的荧光复合陶瓷，与以往荧光材料相比具有更高的热导率，在大功率、高亮度固态照明领域具有重要应用潜力。该荧光陶瓷具有特征的复合微观结构，即荧光结晶颗粒弥散分布在不发光的连续基质中。其中，荧光结晶颗粒为在具有与钇铝石榴石(Y3Al5O12)相同的晶体结构中掺杂稀土元素Ce而形成，其化学式为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5- aGaaO12，其中0<x<0.3，0≤y<3，0≤z<1，0≤a<0.1，不发光基质为Al2O3。也就是说具有与钇铝石榴石相同的晶体结构中掺杂稀土元素Ce而形成的荧光结晶颗粒弥散分布在不发光的Al2O3连续基质中。所述荧光复合陶瓷中包含一种或一种以上的荧光结晶颗粒，其含量在23～60wt％范围内，优选23～39wt％或41～60wt％范围内。所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的化学式为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12，其中0<x<0.3，0≤y<3，0≤z<1，0≤a<0.1，对于Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光结晶颗粒而言，x反映了稀土元素Ce的掺杂浓度，y反映了Lu取代Y的浓度，z反映了Gd取代Y的浓度，a反映了Ga取代Al的浓度；通过调节荧光结晶颗粒功能基元的化学组成，可获得具有不同发射波长的荧光陶瓷。此外，该荧光陶瓷与蓝光激发元件相组合、并通过混光技术可实现高亮度的白光。
本发明中，所述荧光陶瓷在440～470nm的蓝光激发下发出峰值波长在520～580nm范围的宽带发射光谱。优选地，发出峰值波长在540～560nm范围的宽带发射光谱。
本发明中，所述荧光陶瓷是荧光结晶颗粒和不发光基质组成的混合物，在该混合物中，所述荧光结晶颗粒的含量在23～39wt％或41～60wt％范围内；具体来讲，从获得高热导率荧光陶瓷的角度，荧光结晶颗粒的含量应低于40wt％；从获得高发光强度荧光陶瓷的角度，荧光结晶颗粒的含量应高于40wt％。所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为大于等于23wt％且小于40wt％，优选为23～39wt％，所述荧光复合陶瓷的热导率为15～33Wm- 1K-1。所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为大于40wt％且小于等于60wt％，优选为41～60wt％，所述荧光复合陶瓷的发光强度为原始粉体的90％以上。所述荧光结晶颗粒的粒径可为1～20μm。
本发明中，所述荧光陶瓷的相对密度应大于80％，一定气孔率的存在、以及一定的气孔分布可以增强入射光的散射，提高入射光被荧光颗粒吸收的概率，进而提高荧光陶瓷的输出流明，从获得高流明效率的角度，荧光陶瓷的相对密度应小于98％。另一方面，气孔的存在会阻碍荧光陶瓷热导率的提高。从热导率的角度，所述荧光陶瓷的相对密度应大于95％。
本发明中，所述荧光陶瓷具有优异的热淬灭性能；与原始粉体相比，在300℃温度下，荧光陶瓷的热稳定性比相应的粉体提高5～20％。
本发明中，所述荧光陶瓷具有优异的热导率，其热导率大小与陶瓷烧结的致密程度以及微观结构中Al2O3的含量及其晶粒尺寸等因素密切相关。一般地，本发明所制备的复合荧光陶瓷的热导率为10～32Wm-1K-1。
本发明中所述方法合成温度低、工艺简单快速、易于批量化生产的复合荧光陶瓷薄片的制备方法。进而，作为本发明的终极目标，将本发明中制备的高导热复合荧光陶瓷复合用于实现大功率、高亮度的固态照明。本发明通过将上述两种物相(荧光结晶颗粒和不发光基质为Al2O3)的原料粉末均匀混合得到原料混合物，经过合适的成型工艺，在相对较低温度下烧结获得荧光陶瓷复合。以下示例性地说明本发明提供的荧光复合陶瓷的制备方法。混料：为了保证荧光陶瓷优异的光学性能，本发明直接采用不同发射波长(520～580nm)的商用钇铝石榴石基荧光粉作为荧光结晶颗粒，优选粒径范围可为1～20μm。同时，选择Al2O3作为基质材料，优选粒径范围可为0.1～0.7μm。二者按照一定的质量比称量、并均匀混合，可采用干法或者湿法(如球磨、旋转蒸发)混合。
成型：本发明采用干法成型或者湿法成型。干法成型包括干压成型和(或)冷等静压成型。所述干压成型的压力可为10～40MPa，所述冷等静压成型的压力可为150～250MPa。所述湿法成型为注浆成型和/或流延成型。具体来说，湿法成型可选用注浆或流延成型，得到厚度较薄的素坯。以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，再加入分散剂、粘结剂和塑性剂，进行素坯预成型后，得到素坯。所用塑性剂可为邻苯二甲酸苄酯、聚乙二醇和乙二醇中的至少一种，加入量可为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体总质量的5～8wt％。所用粘结剂为聚乙烯缩丁醛、聚丙烯酸甲脂和乙基纤维素中的至少一种，加入量可为Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体总质量的5～8wt％。所用分散剂为磷酸酯、蓖麻油和蓖麻油磷酸酯中的至少一种，加入量可为Y3-x-y- zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体总质量的2～5wt％。作为一个示例，流延成型主要包括陶瓷浆料的制备、流延和生坯干燥三个步骤，首先加入分散剂进行第一阶段的球磨，随后加入粘结剂和塑性剂进行第二阶段的球磨，之后在流延膜成型机上进行流延成型，最后在一定的条件下进行干燥。在煅烧之前，将所得素坯进行脱粘，所述脱粘为以2～5℃/分钟的升温速率升温450～650℃并保温5～15小时。
烧结：本发明采用热压烧结、放电等离子体快速烧结、常压烧结等烧结工艺。热压烧结和放电等离子体快速烧结分别在热压炉和放电等离子体快速烧结炉中进行，将成型后的块体或未成型的粉体装入模具中，在惰性气氛或者真空状态下，单轴压力20～80MPa，烧结温度1300～1600℃(优选1300～1500℃)，热压烧结和放电等离子体快速烧结的保温时间分别为1～10h和3～10min，之后随炉冷却，制备得到复合荧光陶瓷。所述放电等离子烧结的升温速率可为100～400℃/分钟，烧结完毕后降温速率可为50～300℃/分钟。从工业化应用量产的角度，优选常压烧结的烧结方式，常压烧结在高温烧结炉中进行，在惰性气氛(保护气氛，例如氩气、氮气等)或者真空状态下，将成型得到的素坯置于坩埚中，随后放入烧结炉中，烧结温度为1300～1600℃(优选1450～1600℃，其升温速率可为10～20℃/分钟)，保温时间2～10h，之后随炉冷却得到陶瓷薄片。
机械加工。热压烧结和放电等离子体快速烧结制备得到的样品需要机械加工至所需要的厚度，实际应用中，陶瓷片的厚度一般约0.1mm。利用湿法注浆或流延成型配合常压烧结制备得到的陶瓷薄片无需、或者仅需极少量的机械加工即可满足实际的应用需要。主要是通过研磨、抛光等的至少一种处理方法对所得的荧光复合陶瓷进行厚度和表面粗糙度的调整。
上述制备方法还包括对机械加工后(也可以在机械加工前)的荧光陶瓷在1000～1200℃、空气或氧气气氛中保温5～20h进行热处理，以除去荧光陶瓷内部的氧空位、石墨相等，改善其光学性能。
作为一个荧光复合陶瓷的制备方法的示例，所述制备方法包括以下步骤：
(1)混料：采用具有不同发射波长(520～580nm)的商用钇铝石榴石基荧光粉作为荧光结晶颗粒，采用氧化铝作为基质材料，二者按照一定的质量比例称量、混合；
(2)成型：采用干压和(或)冷等静压成型、湿法注浆或流延成型工艺进行素坯预成型；
(3)烧结：采用热压烧结、放电等离子体快速烧结、在保护气氛或者真空条件下的常压烧结工艺进行高温烧结，所述烧结温度为1300～1600℃。
本发明提供上述荧光陶瓷可用作固态照明中的发光材料，优选用于大功率、高亮度照明器具中。所述照明器具包括激发光源和上述任意一种荧光陶瓷。所述激发光源为发射波长在440～470nm的蓝光发光元件。具体来说，所述大功率、高亮度照明器具还包括依靠440～470nm的蓝光激发而在520～580nm的波长范围具有发射峰的荧光陶瓷，将入射蓝光和荧光陶瓷的发射光通过适当的混光技术得到白光。
荧光复合陶瓷的性能和组成表征
外量子效率表征：利用多通道光谱仪(MCPD-7000，Otsuka Electronics，Japan)测试样品的吸收光谱、发射光谱，并通过标准白板(BaSO4)校准反射光谱，计算得到样品的量子效率。
热淬灭性能表征：采用高温荧光控制器测试原始粉体和荧光陶瓷复合的热淬灭性能，将样品加热至特定温度(30℃、50℃、100℃、150℃…)后保温5min，保证样品表面和内部的温度达到一致，然后测试样品在特定温度下的发光光谱，最后绘出样品的发光强度随温度的变化规律曲线。
物相组成表征：采用X射线粉末衍射仪(XRD)检测初始原料混合物和不同工艺条件下烧结得到荧光陶瓷复合的物相组成；测试条件为：室温，辐射源为Cu靶的Kα1射线，λ＝0.15406nm，工作电压40kV，工作电流200mA，步进扫描5°min-1，步长0.02°。
微观结构表征：采用场发射扫描电镜(SEM，S-4800，Hitachi)和阴极射线发光系统(MP32S/M，Hitachi)联合检测荧光陶瓷复合的特征微观结构。
荧光性能表征：采用荧光光谱仪(F-4500，Hitachi，Japan)测试所制备荧光陶瓷复合的发射光谱，激发源为200W的氙灯；采用量子效率测试系统(QE-2100，OtsukaElectronics)测试原始粉体和荧光陶瓷复合的量子效率。
热导率的测试：荧光陶瓷复合的热导率是利用一台激光闪光器(LFA447，Netzsch，Germany)测试得到的，并利用氧化铝陶瓷(热导率为30Wm-1K-1)作为标准样品。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数(例如具体的温度、压力、时间、投料量等)等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。若无特殊说明，下述实施例中所用Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉的粒径为1～20μm，所述Al2O3粉体的粒径为0.1～0.7μm。
实施例1
将商用的Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(39g)和Al2O3原料粉体(61g)放入高纯氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和无水乙醇(80g)，置于行星球磨机上球磨12h之后，将浆料置于80℃的烘箱中12h充分烘干，随后研磨，过100目尼龙筛，置于试剂瓶中备用。
利用放电等离子体快速烧结技术将混合均匀的原料粉末进行烧结，每次称取0.65g原料粉末，装入内径为15mm的石墨模具中，在石墨模具的内侧放入一层石墨纸来隔离原料粉体和石墨模具。模具的外侧包覆一层绝热碳毡以阻止模具表面热量的扩散。烧结过程中，施加在上、下压头上的单轴压力为60MPa、升温速率为300℃min-1、最高烧结温度为1360℃、保温时间为5min。烧结过程中，通过红外测温仪测量石墨模具的表面温度进而监测样品的温度，烧结结束后，样品以300℃min-1的降温速率快速冷却至室温。
对烧结得到的样品的上、下表面分别进行机械加工，随后在抛光机上抛至0.1mm厚度。
将加工好的样品放入马弗炉中于1000℃、保温10h进行热处理，得到荧光陶瓷复合样品。烧结得到复合荧光陶瓷复合的XRD图谱如图1所示；与初始混合物相同，经放电等离子体高温烧结制备得到的荧光陶瓷中只含有YAG:Ce和Al2O3两种物相，说明烧结过程中两相之间不发生反应，没有生成其他杂相。
烧结得到样品的外量子效率与初始粉体一致，高达76％。制备得到的荧光陶瓷在蓝光激光的激发下，发射出高强度的黄光，将入射蓝光激光和荧光陶瓷的发射光通过适当的混光技术得到高亮度的白光。其中，在50Wmm-2的极大输入功率密度下，随着输入电流从0.4A增大至1.6A，荧光陶瓷的输出流明线性增加，没有观察到明显的发光饱和现象。在45W的输入蓝光激光照射下，荧光陶瓷的输出流明高达2000lm。
实施例2
将商用的Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(25g)和Al2O3原料(75g)放入氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和无水乙醇(80g)，置于行星球磨机上球磨24h之后，将浆料置于80℃的烘箱中12h充分烘干，随后研磨，过100目筛，置于试剂瓶中备用。
将粉体分别经过干压成型(10MPa)和冷等静压成型(200MPa)之后，采用热压烧结工艺以10℃min-1的升温速率升高至1550℃并保温4h、40MPa烧结压力下制备得到相对密度大于99％的复合荧光陶瓷，热导率达到20Wm-1K-1以上。
对烧结得到的样品的上、下表面分别进行机械加工，随后在抛光机上抛至0.1mm厚度。
将加工好的样品放入马弗炉中于1000℃保温15h进行热处理，得到荧光陶瓷样品。
通过复合微观结构的设计，本发明的荧光复合陶瓷表现出优异的热淬灭性能。图2比较了原始粉体和热压烧结下制备得到荧光陶瓷的热淬灭性能。当温度从30℃升高到300℃，原始粉体的发光强度直线下降。相比于粉体，荧光陶瓷在250℃时的热淬灭性能提高了10％以上，表现出了明显的优势。
实施例3
将商用的Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(45g)和Al2O3原料(55g)放入氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和高纯的无水乙醇(80g)以及蓖麻油磷酸酯(5g)置于行星球磨机上球磨24h之后，加入聚乙烯醇缩丁醛(7g)和邻苯二甲酸丁苄酯(6.8g)进行第二阶段的球磨，之后在流延膜成型机上进行流延成型，最后在密闭的流延室自然干燥6h后，将流延膜逆着流延方向取下，卷轴待用。
在烧结之前需将流延膜在常压烧结炉中进行脱粘处理，以3℃min-1的升温速率升至600℃并保温4h，之后随炉冷却。
将脱粘后的流延膜置于刚玉坩埚中，并放入常压烧结炉中，在真空气氛下，以20℃min-1的升温速率升高至1550℃并保温8h，保温结束之后，随炉冷却得到厚度为0.1mm的陶瓷薄片。
无需经过机械加工和抛光处理，将烧结得到的陶瓷薄片放入马弗炉中于1100℃保温2h进行热处理，得到荧光陶瓷样品。图3示出了采用流延成型工艺配合常压真空烧结工艺制备得到荧光陶瓷薄片的微观结构，与预期设计一致，大尺寸的Y3Al5O12:Ce发光颗粒弥散分布在连续的Al2O3不发光基质中，其中Y3Al5O12:Ce发光颗粒的粒径为1-20μm，烧结前后发光颗粒的粒径并无明显变化。
实施例4
将商用的Lu3Al5O12:Ce绿色荧光粉(10g，发射光谱的峰位位于535nm)、Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(30g，发射光谱的峰位位于565nm)和Al2O3原料(60g)放入氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和高纯的无水乙醇(80g)，以及蓖麻油磷酸酯(2.5g)置于行星球磨机上球磨24h之后，加入聚乙烯醇缩丁醛(5.9g)和邻苯二甲酸丁苄酯(5.9g)进行第二阶段的球磨，之后在流延膜成型机上进行流延成型，最后在密闭的流延室自然干燥8h后，将流延膜逆着流延方向取下，卷轴待用。
在烧结之前需将流延膜在常压烧结炉中进行脱粘处理，以3℃min-1的升温速率升至600℃并保温4h，之后随炉冷却。
将脱粘后的流延膜置于刚玉坩埚中，并放入常压烧结炉中，在真空气氛下，以10℃min-1的升温速率升高至1600℃并保温2h，保温结束之后，随炉冷却得到厚度为0.1mm的陶瓷薄片。
无需经过机械加工和抛光处理，将烧结得到的陶瓷薄片放入马弗炉中于1200℃保温4h进行热处理，得到荧光陶瓷样品。图4示出了采用流延成型配合常压真空烧结制备得到的荧光陶瓷的发射光谱，不难发现，复合荧光陶瓷的发射光谱是两种荧光结晶颗粒(Lu3Al5O12:Ce和Y3Al5O12:Ce)发射光谱的组合，其半峰宽高达140nm，十分利于封装得到高显色指数的白光。
实施例5
将商用的Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(58g)和Al2O3原料(42g)放入氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和高纯的无水乙醇(80g)，置于行星球磨机上球磨10h之后，将浆料置于80℃的烘箱中12h充分烘干，随后研磨，过100目筛，置于试剂瓶中备用。
利用放电等离子体快速烧结技术将混合均匀的原料粉末进行烧结，每次称取0.65g原料粉末，装入内径为15mm的石墨模具中，在石墨模具的内侧放入一层石墨纸来隔离原料粉体和石墨模具。模具的外侧包覆一层绝热碳毡以阻止模具表面热量的扩散。烧结过程中，施加在上、下压头上的单轴压力分别为40、80MPa、升温速率为300℃min-1、最高烧结温度为1400℃、保温时间为3min。烧结过程中，通过红外测温仪测量石墨模具的表面温度进而监测样品的温度，烧结结束后，样品以300℃min-1的平均降温速率快速冷却至室温。
对烧结得到的样品的上、下表面分别进行机械加工，随后在抛光机上抛至0.1mm厚度。将加工好的样品放入马弗炉中于1000℃保温15h进行热处理，得到荧光陶瓷样品。
图5比较了原始粉体和不同烧结压力(40MPa、80MPa)下制备得到荧光陶瓷的热导率数据，它们分别为0.5、9、15Wm-1K-1，换句话说，80MPa压力下制备荧光陶瓷的热导率约是原始粉体的30倍。此外还说明荧光陶瓷的热导率与Al2O3的含量以及相对密度直接相关。
实施例6
将商用的Lu3Al5O12:Ce绿色荧光粉(16g)、Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(25g)和Al2O3原料(59g)放入氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和高纯的无水乙醇(80g)以及蓖麻油磷酸酯(4g)置于行星球磨机上球磨24h之后，加入聚乙烯醇缩丁醛(8g)和邻苯二甲酸丁苄酯(7g)进行第二阶段的球磨，之后在流延膜成型机上进行流延成型，最后在密闭的流延室自然干燥12h后，将流延膜逆着流延方向取下，卷轴待用。
在烧结之前需将流延膜在常压烧结炉中进行脱粘处理，以3℃min-1的升温速率升至600℃并保温4h，之后随炉冷却。
将脱粘后的流延膜置于刚玉坩埚中，并放入常压烧结炉中，在真空气氛下，以15℃min-1的升温速率升高至1570℃并保温8h，保温结束之后，随炉冷却得到厚度为0.1mm的陶瓷薄片。
无需经过机械加工和抛光处理，将烧结得到的陶瓷薄片放入马弗炉中于1000℃保温20h进行热处理，得到荧光陶瓷样品。
最后，本发明提供一种大功率、高亮度的照明器具，该照明器具包括激发光源和本发明的高导热荧光复合陶瓷。
作为发光光源，优选440～470nm的蓝光发光元件。
图6示出将本发明中设计的高热导荧光陶瓷应用于大功率、高亮度固态照明的示意图，其中，图6中(a)示出荧光陶瓷与蓝光的LED芯片组合实现大功率的LED照明，图6中(b)示出荧光陶瓷与蓝光激光芯片组合，在反射工作模式下，实现大功率的激光照明。
对比例1
将商用的Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(20g)和Al2O3原料粉体(80g)放入高纯氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和无水乙醇(80g)，置于行星球磨机上球磨12h之后，将浆料置于80℃的烘箱中12h充分烘干，随后研磨，过100目尼龙筛，置于试剂瓶中备用；
利用放电等离子体快速烧结技术将混合均匀的原料粉末进行烧结，每次称取0.65g原料粉末，装入内径为15mm的石墨模具中，在石墨模具的内侧放入一层石墨纸来隔离原料粉体和石墨模具。模具的外侧包覆一层绝热碳毡以阻止模具表面热量的扩散。烧结过程中，施加在上、下压头上的单轴压力为80MPa、升温速率为300℃min-1、最高烧结温度为1320℃、保温时间为5min。烧结过程中，通过红外测温仪测量石墨模具的表面温度进而监测样品的温度，烧结结束后，样品以300℃min-1的降温速率快速冷却至室温；
对烧结得到的样品的上、下表面分别进行机械加工，随后在抛光机上抛至0.1mm厚度。将加工好的样品放入马弗炉中于1000℃、保温12h进行热处理，得到荧光陶瓷复合样品，其相对密度大于99％，外量子效率仅为65％。
对比例2
将商用的Y3Al5O12:Ce黄色荧光粉(65g)和Al2O3原料(35g)放入氧化铝球磨罐，分别加入直径为5mm的高纯氧化铝球(75g)和高纯的无水乙醇(80g)以及蓖麻油磷酸酯(4g)置于行星球磨机上球磨24h之后，加入聚乙烯醇缩丁醛(8g)和邻苯二甲酸丁苄酯(7g)进行第二阶段的球磨，之后在流延膜成型机上进行流延成型，最后在密闭的流延室自然干燥12h后，将流延膜逆着流延方向取下，卷轴待用；
在烧结之前需将流延膜在常压烧结炉中进行脱粘处理，以3℃min-1的升温速率升至600℃并保温4h，之后随炉冷却；
将脱粘后的流延膜置于刚玉坩埚中，并放入常压烧结炉中，在真空气氛下，以15℃min-1的升温速率升高至1600℃并保温10h，保温结束之后，随炉冷却得到厚度为0.1mm的陶瓷薄片；
无需经过机械加工和抛光处理，将烧结得到的陶瓷薄片放入马弗炉中于1000℃保温20h进行热处理，得到荧光陶瓷样品，其热导率为5Wm-1K-1，外量子效率为75％。
表1为本发明所制备的荧光服陶瓷性能参数：
工业应用性：
本发明设计制备了一种荧光复合陶瓷，具有优异的发光性能、良好的热稳定性、较高的量子效率。其制备方法简单、快速，尤其是流延或注浆成型配合常压烧结的方法有望实现荧光陶瓷薄片的大批量生产。所设计制备的高热导率荧光复合陶瓷可与蓝光发光元件配合实现大功率、高亮度的固态照明。可以预期，此荧光复合陶瓷及其制备方法必将得到广泛的应用，以促进大功率、高亮度固态照明的繁荣发展。
Claims (14)
1.一种荧光复合陶瓷，其特征在于，所述荧光复合陶瓷包括连续基质Al2O3、以及弥散分布于所述连续基质Al2O3中的至少一种荧光结晶颗粒，所述荧光结晶颗粒的化学式为Y3-x-y- zCexLuyGdzAl5-aGaaO12，其中0＜x＜0.3，0≤y＜3，0≤z＜1，0≤a＜0.1。
2.根据权利要求1所述的荧光复合陶瓷，其特征在于，所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为23～60wt%，所述荧光结晶颗粒的粒径为1～20μm。
3.根据权利要求1或2所述的荧光复合陶瓷，其特征在于，所述荧光复合陶瓷在440～470 nm的蓝光激发下发出峰值波长在520～580 nm范围的宽带发射光谱。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的荧光复合陶瓷，其特征在于，所述荧光复合陶瓷的相对密度大于80%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的荧光复合陶瓷，其特征在于，所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为23～39 wt%，所述荧光复合陶瓷的热导率为15～33 Wm-1K-1。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的荧光复合陶瓷，其特征在于，所述荧光复合陶瓷中荧光结晶颗粒的含量为41～60wt%，所述荧光复合陶瓷的发光强度为原始粉体的90%以上。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述荧光复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，预成型形成素坯，其中0＜x＜0.3，0≤y＜3，0≤z＜1，0≤a＜0.1；
将所得素坯经过放电等离子体快速烧结，得到所述荧光复合陶瓷；
所述放电等离子烧结的温度为1300～1600℃，保温时间为3～10分钟，单轴压力20～80MPa。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的升温速率为100～400 ℃/分钟，烧结完毕后降温速率为10～300 ℃/分钟。
9.一种如权利要求1-6中任一项所述荧光复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，预成型形成素坯，其中0＜x＜0.3，0≤y＜3，0≤z＜1，0≤a＜0.1；
将所得素坯经过热压烧结，得到所述荧光复合陶瓷；
所述热压烧结的温度为1300～1600 ℃，时间为1～10小时，烧结压力为20～80 MPa。
10.一种如权利要求1-6中任一项所述荧光复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
以Y3-x-y-zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉和Al2O3粉体为原料，按照质量比均匀混合后，预成型形成素坯，其中0＜x＜0.3，0≤y＜3，0≤z＜1，0≤a＜0.1；
将所得素坯置于保护气氛或者真空条件中，在1300～1600 ℃下煅烧2～10小时，得到所述荧光复合陶瓷。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述素坯预成型的方式为干法成型或湿法成型；
所述干法成型为干压成型和/或冷等静压成型，所述湿法成型为注浆成型和/或流延成型。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述Y3-x-y- zCexLuyGdzAl5-aGaaO12荧光粉的粒径为1～20μm，所述Al2O3粉体的粒径为0.1～0.7μm。
13.根据权利要求7-12中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所得荧光复合陶瓷置于空气或氧气气氛中，在1000～1200 ℃下热处理5～20 小时。
14.一种照明器具，其特征在于，包括激发光源、以及权利要求1-6中任一项所述荧光复合陶瓷。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710322671.3A CN108863317B (zh) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | 一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 |
| PCT/CN2018/076462 WO2018205710A1 (zh) | 2017-05-09 | 2018-02-12 | 一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710322671.3A CN108863317B (zh) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | 一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108863317A true CN108863317A (zh) | 2018-11-23 |
| CN108863317B CN108863317B (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=64105060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710322671.3A Active CN108863317B (zh) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | 一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108863317B (zh) |
| WO (1) | WO2018205710A1 (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109678475A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种激光照明用高导热Al2O3/YAG:Ce复相荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN111377713A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-07-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种复相荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN112441817A (zh) * | 2019-08-29 | 2021-03-05 | 深圳市中光工业技术研究院 | 荧光陶瓷及其制备方法、光源装置 |
| CN112552038A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-26 | 浙江大学 | 一种绿色荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 |
| CN113024242A (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-25 | 上海航空电器有限公司 | 获得高流明激光照明的超细陶瓷荧光体及其制备方法 |
| CN114394822A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-04-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种面心结构复合陶瓷、其制备方法与激光白光光源装置 |
| CN116675528A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-09-01 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种绿色荧光陶瓷及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11920072B2 (en) * | 2019-04-11 | 2024-03-05 | Nichia Corporation | Method for producing rare earth aluminate sintered body |
| JPWO2021132212A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103496852A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-08 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 蓝光激发白光led用的玻璃陶瓷及其制备方法 |
| CN104449718A (zh) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 用于白光LED封装的双层YAG:Ce/(Gd,Y)AG:Ce复合透明陶瓷荧光体及其制备方法 |
| CN105753480A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-13 | 厦门大学 | 一种发光陶瓷材料及其制备方法和应用 |
| CN106145922A (zh) * | 2016-07-03 | 2016-11-23 | 江苏罗化新材料有限公司 | 一种led用yag透明荧光陶瓷的制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5188687B2 (ja) * | 2006-07-18 | 2013-04-24 | 昭和電工株式会社 | 蛍光体及びその製造法並びに発光装置 |
| JP5887238B2 (ja) * | 2012-09-25 | 2016-03-16 | クアーズテック株式会社 | 積層型セラミックス複合体 |
-
2017
- 2017-05-09 CN CN201710322671.3A patent/CN108863317B/zh active Active
-
2018
- 2018-02-12 WO PCT/CN2018/076462 patent/WO2018205710A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104449718A (zh) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 用于白光LED封装的双层YAG:Ce/(Gd,Y)AG:Ce复合透明陶瓷荧光体及其制备方法 |
| CN103496852A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-08 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 蓝光激发白光led用的玻璃陶瓷及其制备方法 |
| CN105753480A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-13 | 厦门大学 | 一种发光陶瓷材料及其制备方法和应用 |
| CN106145922A (zh) * | 2016-07-03 | 2016-11-23 | 江苏罗化新材料有限公司 | 一种led用yag透明荧光陶瓷的制备方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109678475A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种激光照明用高导热Al2O3/YAG:Ce复相荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN112441817A (zh) * | 2019-08-29 | 2021-03-05 | 深圳市中光工业技术研究院 | 荧光陶瓷及其制备方法、光源装置 |
| CN112441817B (zh) * | 2019-08-29 | 2023-12-29 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 荧光陶瓷及其制备方法、光源装置 |
| CN111377713A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-07-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种复相荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN111377713B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-25 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种复相荧光陶瓷及其制备方法 |
| CN113024242A (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-25 | 上海航空电器有限公司 | 获得高流明激光照明的超细陶瓷荧光体及其制备方法 |
| CN112552038A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-26 | 浙江大学 | 一种绿色荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 |
| CN114394822A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-04-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种面心结构复合陶瓷、其制备方法与激光白光光源装置 |
| CN116675528A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-09-01 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种绿色荧光陶瓷及其制备方法和应用 |
| CN116675528B (zh) * | 2023-04-28 | 2024-06-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种绿色荧光陶瓷及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108863317B (zh) | 2021-03-16 |
| WO2018205710A1 (zh) | 2018-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Du et al. | Massive red-shifting of Ce 3+ emission by Mg 2+ and Si 4+ doping of YAG: Ce transparent ceramic phosphors | |
| CN108863317A (zh) | 一种荧光复合陶瓷及其制备方法和应用 | |
| Liu et al. | Composition and structure design of three-layered composite phosphors for high color rendering chip-on-board light-emitting diode devices | |
| CN109467453A (zh) | 一种具有特征微观结构的荧光陶瓷及其制备方法和应用 | |
| US10753574B2 (en) | Sintered phosphor, light emitting device, illumination device, vehicle headlamp, and method for manufacturing sintered phosphor | |
| Liu et al. | Al2O3-Ce: GdYAG composite ceramic phosphors for high-power white light-emitting-diode applications | |
| KR101800345B1 (ko) | 발광 세라믹 및 이를 이용한 발광 디바이스 | |
| TWI697544B (zh) | 螢光體及其用途 | |
| JP5575488B2 (ja) | 合成モノリシックセラミック発光変換体を含む照明システム | |
| CN109642156B (zh) | 烧结荧光体、发光装置、照明装置和车辆用显示灯 | |
| TWI453277B (zh) | 具有多相矽鋁氮氧化物為基的陶瓷材料之發光裝置 | |
| TW200840404A (en) | Illumination system comprising monolithic ceramic luminescence converter | |
| US8298442B2 (en) | Method of manufacturing phosphor translucent ceramics and light emitting devices | |
| JP2018021193A (ja) | 焼結蛍光体、発光装置、照明装置、画像表示装置および車両用表示灯 | |
| CN109896851B (zh) | 具有浓度梯度的陶瓷复合体、制备方法及光源装置 | |
| WO2018028265A1 (zh) | 一种波长转换装置及其制备方法、发光装置和投影装置 | |
| KR101484428B1 (ko) | 질소 화합물 발광 재료, 그 제조 방법 및 이로부터 제조된 조명 광원 | |
| Sun et al. | Green emitting spinel/Ba2SiO4: Eu2+/spinel sandwich structure robust ceramic phosphor prepared by spark plasma sintering | |
| CN113045205A (zh) | 一种绿色荧光陶瓷及其制备方法和应用 | |
| CN112047735B (zh) | 一种复相荧光陶瓷材料及其制备方法 | |
| Song et al. | Effects of tetraethyl orthosilicate content and sintering temperature on the properties of Y3Al5O12: Ce3+ phosphor ceramics for automotive headlamps | |
| Pang et al. | Improved optical properties of BN powder shielded Ce: YAG ceramics prepared by hot pressing | |
| TW201638297A (zh) | 發光材料複合陶瓷及其製造方法 | |
| CN111072384A (zh) | 一种紫外激发荧光陶瓷及其制备方法 | |
| CN115650725B (zh) | 一种具有多波段荧光发射的荧光陶瓷材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |